О наиболее раннем этапе развития района можно высказать лишь ряд предположений, основывающихся на сравнительно малом числе данных. По всей вероятности, этот этап был весьма длительным и распадался на ряд отдельных стадий. Древнейшая из них, отвечающая раннему протерозою, характеризовалась накоплением глинисто-песчаных и вулканогенных образований. Их большие мощности свидетельствуют о весьма значительном прогибании земной коры в данный отрезок времени. Судя по тому что породы указанного возраста были со временем превращены в различного типа гнейсы, кристаллические сланцы и амфиболиты, следует думать, что их толща подверглась процессу интенсивного метаморфизма. Последний был обусловлен, с одной стороны, происшедшим вскоре складкообразованием, а с другой — сопровождавшим его довольно сильным магматизмом.
В более позднюю стадию того же этапа район вновь претерпел весьма значительное погружение, что опять-таки следует из анализа мощности накопившихся в его пределах верхнепротерозойских (рифейских) отложений. Общие палеогеографические условия в этот отрезок времени были, по-видимому, сходными с предыдущими. В частности, как и раньше, наряду с осадконакоплением развивался вулканизм, о чем свидетельствует присутствие в разрезе позднего протерозоя большого количества эффузивных и пирокластических пород.
Анализируя состав верхнепротерозойских отложений, нетрудна установить, что в течение первой половины периода их накопления, в частности во время отложения кайнарской свиты, эффузивный магматизм был в районе наиболее интенсивным. Здесь изливались лавы, образовавшие в дальнейшем разнообразные диабазовые и андезитовые порфириты, спириты и кератофиры. Одновременна с этим почти повсеместно накапливались их туфы и крайне пестрый по составу пирокластический материал. Как указывал Г. И. Макарычев (1961), состав кайнарской свиты Каратау соответствует спилито-кератофировой формации; выделенной в верхнем протерозое во многих районах Казахстана и обычно связанной с ранними этапами развития геосинклиналей. Этот автор, изучивший многие разрезы данного комплекса пород, считал, что химизм лавовых излияний во времени изменялся. Вначале происходили излияния лав преимущественно основного и среднего состава; позднее появились их более кислые дериваты.
В той же работе Г. И. Макарычев отмечал, что интенсивность вулканизма в разных районах Каратау была неодинаковой. Наиболее широко вулканизм проявился в Большом Каратау, где грубые вулканогенные образования — агломераты, лавобрекчии и грубообломочные туфы — слагают кайнарскую свиту в бассейнах рек Улькен-Саускандык, Бокай, Костобе, Итмурун и других. «По-видимому, вблизи этих мест,— указывал данный автор, — располагались вулканические аппараты, по которым поднимались магматические расплавы. Приуроченность центров вулканизма к линейно-вытянутой зоне, совпадающей с положением современного Главного разлома Каратау, позволяет думать, что уже в позднем протерозое эта зона отличалась большой подвижностью и повышенной проницаемостью». В Малом Каратау интенсивность вулканической деятельности в рассматриваемый период являлась более слабой и имела преимущественно подводный характер.
В целом и в Большом, и в Малом Каратау вулканизм в кайнарское время происходил периодически. Временами он прекращался и на протяжении, по-видимому, довольно длительных отрезков времени шло нормальное осадконакопление. Особенно заметно вулканизм ослабел в шаванское и быкырликское время, ибо, как указывалось в первой части данной работы (Бронгулеев, 1961), в разрезах соответствующих свит верхнего протерозоя преобладают осадочные породы и в частности карбонатные. Данное обстоятельство позволяет сделать вывод, что вся эта обширная область в конце протерозоя испытала особенно значительное общее погружение.
После замыкания протерозойской геосинклинали погружение сменилось поднятием, сопровождавшимся, с одной стороны, довольно интенсивным складкообразованием, а с другой— процессом интрузивного магматизма. Как уже отмечалось, протерозойский структурный этаж построен довольно сложно. Он характеризуется наличием многочисленных крутых линейных складок, осложненных
разрывными смещениями. Верхнепрвтерозойский тектогенез охватил, по-видимому, весьма обширные площади, включающие территорию Тянь-Шаня и большую часть Казахстана. В конце данного цикла сформировавшаяся в Каратау складчатая структура была разбита новыми многочисленными разрывными нарушениями и распалась на систему сильно удлиненных веретенообразных в плане блоков. Швы между последними вновь послужили каналами для проникновения соответствующих магматических расплавов, причем на этот раз главным образом среднего и кислого состава.
Таковы общие черты развития наиболее древнего структурного этажа хребта Каратау, свидетельствующие о том, что последний прошел в рассматриваемый отрезок времени нормальный и полный геосинклинальный цикл развития. Интенсивное прогибание компенсировалось накоплением мощных эффузивных и осадочных пород, которые в конце цикла были сильно смяты, пронизаны интрузиями и значительно подняты. В течение последующего, вероятно весьма длительного времени, район являлся ареной денудационных процессов, в результате которых был глубоко эродирован и превращен в своеобразный цоколь для всех последующих более молодых образований.
Начало каледонского геотектонического цикла ознаменовалось новым погружением, проявившимся в разных частях района в различной степени. По-видимому, вся площадь, занимаемая современным хребтом Каратау, в данный период представляла собой обширный бассейн, в пределах которого отлагались различные по составу комплексы морских осадков. Отложение происходило неравномерно, так как в значительной мере контролировалось заложенной еще в протерозое системой разрывных смещений. Так, например, отчетливая полоса блоковых поднятий располагалась в то время в зоне упоминавшегося выше Кокджотского горста. Вероятно, в рассматриваемый период эта полоса представляла собой сушу, с которой в смежные прогибы мог периодически поступать обломочный материал. По-видимому, сходная по размерам полоса поднятий располагалась и к юго-западу от современного хребта на широте долины р. Сырдарьи (рис. 124).
Каледонский седиментационный этап начался накоплением грубообломочных пород рангской свиты нижнего кембрия. Эта свита представлена в Каратау главным образом конгломератами и песчаниками, которые отлагались преимущественно в наиболее пониженных участках допалеозойского рельефа. Снос обломочного материала происходил как с основных указанных выше краевых поднятий, так и со многих более мелких внутренних участков, представлявших собой в то время группы небольших островов (например, Быкырлы-Кумыстинский и Мынжилгинский).
Анализируя состав и мощности залегающих выше свит нижнего кембрия, нетрудно восстановить общий характер палеогеографической обстановки, существовавшей в районе в соответствующие отрезки времени. Отложения косшокинской и карагурской свит, представленные здесь чередующимися алевролитами и глинистыми сланцами, свидетельствуют о происходивших в то время частых колебательных движениях дна морского бассейна. Изменение состава пород свит сопровождалось изменениями и их мощности, что в свою очередь свидетельствует о неравномерности осадконакопления, т. е. о неравномерности колебательных движений района. В рассматриваемое время большая часть площади современного хребта была покрыта морем, все еще характеризовавшимся наличием небольших островов и имевшим сравнительна незначительную глубину.
В конце нижнего кембрия погружение района усилилось, и границы морского бассейна значительно расширились. В эту эпоху отлагались преимущественно карбонатные осадки аксумбинской свиты. Однако дифференциация движений по-прежнему была значительной, что проявилось, во-первых, в заметных фациальных изменениях данных отложений на площади, а во-вторых, и в изменениях их мощности. В целом изменения мощности свит нижнегокембрия происходили в интервале от 0—300 м на участках внутренних поднятий до 500—1000 м на участках относительных погружений.
Процесс нижнекембрийского осадконакопления сменился, по-видимому, кратковременной стадией поднятия, сопровождавшейся явлениями локальных размывов. Об этом свидетельствует трансгрессивный характер соотношения нижне- и среднекембрийских отложений. Вероятно, несогласия, фиксирующиеся между этими толщами, обусловливались вертикальными движениями отдельных участков площади и в первую очередь тех, которые были подвижными еще в протерозое.
Общая палеогеографическая обстановка в районе в среднем кембрии была очень сходной с обстановкой начала каледонского цикла. В это время вновь стали накапливаться песчаники и конгломераты, иногда чередовавшиеся с песчано-глинистыми осадками. Судя по отмечавшимся разными авторами небольшим фациальным изменениям этих пород на площади, район продолжал испытывать дифференцированные тектонические движения. Большие градиенты мощности среднекембрийских отложений подтверждают наличие такой дифференциации. Именно благодаря последней, вероятно, и происходило накопление байконурских тиллитоподобных конгломератов, материал которых мог сноситься с небольших расположенных тут же поднятий. Присутствие в разрезе эффузивных образований (в частности, андезитовых порфиритов) свидетельствует о том, что в байконурское время происходили периодические излияния средних по составу лав. Возможно, что подводящими каналами для последних служили полости разрывных смещений опять-таки Главного Каратауского разлома.
Вторая половина среднекембрийского времени характеризовалась несколько изменившимися условиями. Прогибание района вновь стало более интенсивным и на широких площадях начали отлагаться тонкослоистые глинистые, и глинисто-карбонатные осадки (курумсакская свита). Очевидно изменилось местоположение и областей сноса. Вероятно в эту эпоху Большой и Малый Каратау представляли собой единую седиментационную ванну, в которую частично оказалось вовлеченным и такое крупное поднятие, как Кокджотское. В рассматриваемое время в относительно глубоководных прогибах среди отлагавшихся глинисто-кремнистых осадков концентрировались и широко известные в Каратау ванадиевые и фосфористые соединения.
В верхнем кембрии море продолжало трансгрессировать, и терригенные осадки сменились к концу периода карбонатными (кулантауская свита). Вероятно, в это время дифференциация района, в смысле вертикальных движений его отдельных частей, стала менее ощутимой.
Кембрийское осадконакопление без всякого перерыва сменилось ордовикским, что следует из отсутствия несогласий между отложением того и другого возраста. Судя по характеру тремадокаренигских отложений, морские условия той эпохи были достаточно устойчивыми. В пределах границ современного хребта Каратау существовал морской бассейн, возможно, открывавшийся к северо-востоку и замыкавшийся на юго-западе. Анализ мощностей дает основание считать, что на фоне общего погружения района в нижнем ордовике существовали участки относительной стабилизации. В их пределах мощность пород, например, коскульской свиты, заметно сокращена. По данным Г. И. Макарычева, эти участки приурочиваются к местам, которые и ранее представляли собой зоны поднятий. Это обстоятельство свидетельствует о несомненной преемственности в формировании тектонического плана различных эпох.
В среднем и верхнем отделе ордовика обстановка оставалась сходной. Территория Большого Каратау продолжала погружаться, и здесь накапливались мощные толщи глинисто-кремнистых и песчано-глинистых осадков. Вместе с тем вновь начала усиливаться дифференциация тектонических движений, что проявилось в локальных изменениях мощностей камальской, суындыксайской и особенно бешарыкской свит. Общая величина погружения района в рассматриваемое время была весьма значительной. В некоторых местах северо-западной части Центрального Каратау она достигала 3 км, а, возможно, и более. Интересно отметить, что в районе Малого Каратау в тот же период произошло замыкание морского бассейна, и вся территория, расположенная к северо-востоку от Главного Каратауского разлома, оказалась поднятой и превращенной в область размыва. Все большая и большая интенсивность тектонических процессов привела в конце ордовика к полной смене знака вертикальных движений района. Последний вышел из-под уровня моря и на некоторое время был превращен в область размыва.
—Источник—
Бронгулеев, В.В. Проблема складкообразования в земной коре/ В.В. Бронгулеев.- М.: Недра, 1967.- 282 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
